ELI3740 Mikroelektriske kretser og systemer Emneplan

Kunnskap om mikroelektroniske kretser og systemer og tilhørende designflyter spiller en avgjørende rolle i integrert elektronikk. Emnet er viktig for å opprettholde veksten i Norge og den globale elektronikkindustrien for å møte kravene fra mange strategiske sektorer, inkludert energieffektive wearables og biomedisinske systemer, tingenes internett og smarte sensorer, databehandling og kommunikasjon, automasjon og robotikk.

Emnet dekker grunnleggende prinsipper for mikroelektroniske systemer med vekt på moderne CMOS-byggeblokker og -arkitekturer. Diskusjoner i klassen fremhever primære designmetrikker som forsinkelse, effekttap, energi, ytelse, støy, integrasjon, kostnad, og dekker utfordringene ved robuste designflyter. Den teoretiske læringen vil bli støttet av praktiske designoppgaver ved bruk av Computer Aided Design (CAD)-verktøy.

ELPE1300 Elektriske kretser, ELPE1400 Digitalteknikk, ELI2700 Elektronikk, eller tilsvarende er anbefalt forkunnskap.

Ingen

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert som kunnskap,ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten kan

• designflyter i digital og analog CMOS-mikroelektronikk;
• stasjonær og transient respons for mikroelektroniske byggeblokker;
• automatisk syntese av integrerte kretser (IC) ved bruk av toppmoderne verktøy,
• grunnleggende designmetrikker som brukes for å sammenligne mikroelektroniske løsninger.

Ferdigheter

Studenten kan

• tolke spesifikasjoner for digitale og analoge mikroelektroniske kretser og systemer;
• analysere CMOS-kretser av middels til høy kompleksitet og verifisere ved hjelp av CAD-simuleringer for robust funksjonalitet, ytelse, strømforbruk og energiforbruk,
• bestemme en metode for å levere mikroelektronisk kretsdesign basert på spesifikasjoner,
• tilby en mikroelektronisk kretsløsning på et blandet-signal elektronikkproblem,
• bruke Electronic Design Automation (EDA)-verktøy for å designe og verifisere mikroelektroniske kretser og systemer,
• vurdere implikasjonene av design- og fabrikasjonsteknologier på driftskarakteristikkene til de mikroelektroniske kretsene og systemene.

Generell kompetanse:

Ved fullført emne er studenten i stand til å:

• løse de funksjonelle og elektriske egenskapene til mikroelektroniske kretser fra spesifikasjoner, whitepapers og datablader;
• bestemme en metode for å analysere egenskapene til originale digitale og analoge kretser innen mikroelektronikk;
• designe mikroelektroniske systemer ved hjelp av gjentakende topologier;
• verifisere funksjonaliteten og ytelsen til mikroelektroniske kretser gjennom standard analyseteknikker samt CAD-baserte simuleringer.

• Forelesninger og problemløsningsøvelser knyttet til mikroelektroniske kretser, inkludert praktiske hensyn ved design og anvendelse;
• Oppgaver for å forbedre forståelsen gjennom praksis,
• Prosjektarbeid knyttet til en relevant anvendelse.

Dette emnet vil bestå av ukentlige forelesninger. Dette vil bli supplert med lesing og problemløsning, samt praktiske oppgaver, som vil inkludere design og verifisering ved bruk av EDA-verktøy. Prosjektet vil bli utført i grupper av en størrelse som passer til det valgte prosjektet.

Ingen.

Mappevurdering som inkluderer følgende:

• 3 individuelle oppgaver med én innlevering for hver, som inkluderer beregninger, skjematiske fremstillinger og simuleringsbasert verifikasjon.
• En grupperapport, 2-3 studenter per gruppe, som dokumenterer design og verifikasjon av mikroelektroniske kretser for en problemstilling relatert til biomedisinske ingeniørapplikasjoner (maksimalt 2000 ord).
• En gruppepresentasjon av gruppeprosjektet, 20-25 minutter.

Mappen må vurderes til karakter E eller bedre for at studenten skal bestå emnet.

Ved gruppearbeid skal studentenes ulike bidrag komme tydelig frem i det innleverte arbeidet. Normalt får alle medlemmer av gruppen samme karakter, men i særskilte tilfeller kan individuelle karakterer gis innenfor grupper etter nærmere vurdering. I slike tilfeller vil alle studenter i den aktuelle gruppen bli informert om at karakterene vil bli gitt individuelt før karakterene publiseres.

Eksamen kan påklages.

Ved klage vil det skriftlige arbeidet bli vurdert på nytt, og studenten må gjennomføre en ny muntlig presentasjon. Ved gruppeeksamen er klageretten individuell. Dette innebærer at hvert gruppemedlem kun kan klage på egne vegne. En student som leverer klage må gjennomføre den muntlige presentasjonen individuelt. Manglende oppmøte medfører karakteren «ikke møtt» for hele emnet.

All aids are permitted, provided the rules for plagiarism and source referencing are complied with.

Gradert skala A-F.

En intern sensor. Ekstern sensor brukes jevnlig.

Ali Muhtaroglu

Emnet har 10 stp overlapp med emnet ACIT4740 Mikroelektroniske kretser og systemer.